Virus en alimentos

Estructura del norovirus (wikipedia)

Virus en alimentos, virus en el ordenador, en los teléfonos inteligentes...y por si no lo sabíais también en la comida.

Cuando pensamos acerca de las intoxicaciones alimentarias, pensamos muchas veces en bacterias como por ejemplo Salmonella. Sin embargo hay veces que las intoxicaciones alimentarias se producen a causa de los virus que pueden estar presentes en el alimento, en el agua utilizada para su lavado o en la propia agua destinada en el consumo humano, como ocurrió meses atrás cuando se contaminó un manantial con un virus (ver).

El yogur, un ejemplo de cooperación entre bacterias

Cada año tengo asignaturas que se prestan más a ser objetivo de mis entradas, algunas porque tienen la capacidad de despertar más mi interés, y otras, como es el caso, porque se presta al conocimiento de un montón de curiosidades y anécdotas.
Cuantas veces habréis abierto un tarro de yogur y os lo habréis comido…sin embargo estoy seguro que algunos de vosotros desconoceréis le proceso de elaboración…otros simplemente os sonará de algo que la leche fermenta…a partir de ahora todo aquel que lea esta entrada conocerá como se elabora y en que consiste.
El yogur se elabora a partir de la leche de vaca ¿y nada más? En principio sí. Pero es una leche cuyas propiedades han sido modificadas gracias a la acción de microorganismos. Si os fijáis el yogur tiene una consistencia más sólida y además un sabor ácido característico. La razón es que el yogur es resultado de la precipitación de la caseína, la proteína mayoritaria de la leche. Esta proteína es totalmente soluble cuando el pH es 7, es decir, tal y como sale de la ubre de la vaca (aunque luego antes de la elaboración del yogur sea pasteurizada). Sin embargo el pH del yogur no es 7, está alrededor de 4,5 y a este pH los grupos ácidos de los residuos aminoacídicos están protonados, la proteína ya no forma coloides, produciéndose la precipitación y dando lugar a eso que conocemos como yogur.
La bajada del pH de 4,5 a 7 está provocada por los microorganismos que se utilizan para la elaboración del yogur: Streptococcus salivarius y Lactobacillus delbruecki subs. bulgaricus.
Estos dos microorganismos utilizan los azúcares de la leche como fuente de carbono, y más concretamente la lactosa. La lactosa es un disacárido compuesto por galactosa y glucosa que estos microorganismos son capaces de hidrolizar en sus monómeros y fermentarlos. Durante el proceso de fermentación se obtiene como producto el ácido láctico, el responsable de la bajada del pH y la precipitación de la caseína.
Supongo que todos, después de leer esto os estaréis preguntando por qué no se usa uno de los dos…en lugar de los dos. La razón es que la producción del yogur es un proceso metabiótico .Cuando la leche pasteurizada es inoculada con los dos tipos de microorganismos y se incuba a 42ºC Streptococcus se encuentra en condiciones óptimas, de manera que la fase de latencia es nula y pasa a la fase de crecimiento exponencial. Sin embargo Lactobacillus no crece bien bajo estas condiciones, prefiere un pH más ácido para crecer y su fase de latencia es más larga. En el transcurso de unos 30 minutos después de la inoculación se ha alcanzado un pH en la leche de 6. Bajo estas condiciones Streptococcus llega a la fase estacionaria, llegando incluso al declive, pero deja un pH aproximadamente de 6. Como Lactobacillus tiene un pH óptimo de crecimiento de 5.5 se dispara la fase exponencial de crecimiento de éste y la producción de ácido láctico es máxima, alcanzando un pH de 4.5. A este pH Lactobacillus llega a la fase estacionaria (sin crecimiento neto) y la caseína de la leche ha precipitado por completo. Como podéis ver hay una especie de “colaboración” entre ambas bacterias, ya que Streptococcus prepara el terreno a Lactobacillus.
Si usásemos sólo Streptococcus tendríamos un yogur poco ácido, líquido y sobre todo peligroso, ya que a pH 6 pueden crecer perfectamente bacterias enteropatógenas y el yogur dejaría de ser un alimento seguro, y si usásemos sólo Lactobacillus  tendíamos una fase de latencia muy larga en la cual podrían crecer bacterias enteropatógenas con una tasa de división mayor que las lácticas, dejando de ser también un alimento seguro. Por tanto en la elaboración del yogur la colaboración de ambas bacterias es esencial…Una vez más la biología, y en este caso la microbiología, está detrás de algo tan cotidiano como coger la cuchara, ir a la nevera y comerse un yogur.

Intolerancia a la lactosa en adultos

Hay muchas veces que cuando tomamos leche nos empezamos a encontrar mal y tenemos problemas gastrointestinales, entre ellos diarrea y fuertes retortijones.

En la mayoría de ocasiones es un problema que aparece durante la etapa adulta. Esto se debe a la incapacidad de poder metabolizar el azúcar de la leche, la lactosa.

La vía de la glicolisis es la principal vía de obtención de nuestros organismos, ya que la glucosa es la principal fuente de carbono en nuestra dieta. No obstante en raras ocasiones se ingiere glucosa como tal y nos enfrentamos a otras moléculas que deben ser preparadas previamente antes de poder entrar en la ruta.

Durante la infancia, en los mamíferos (en los que se nos incluye), la leche es la principal fuente de alimento, y con ella su azúcar, la lactosa. La lactosa es un dímero formado por una molécula de glucosa y otra molécula de galactosa. Para que la lactosa pueda pasar a la ruta debe ser convertida en sus dos monómeros, la glucosa puede entrar directamente en la ruta mientras que la galactosa será fosforilada a galactosa-1P por la galactoquinasa, posteriormente una galactosa-1P uridiltransferasa hace que la galactosa adquiera el grupo UDP dando como producto UDP-galactosa y glucosa-1P que ya puede entrar en la ruta a nivel de glucosa-6P por la acción de una isomerasa, mientras que la galactosa-UDP por una epimerasa se transforma en UDP-glucosa regenerando el dador de glucosa.

La escisión de la lactosa en galactosa y la glucosa es un paso catalizado por la lactasa, este es el enzima clave en la intolerancia a la leche.

Durante la infancia los niveles de lactasa son muy elevados pero en todos los mamíferos es normal un descenso en los niveles de lactasa durante su  desarrollo, en el caso de humanos llegando hasta tan sólo un 5-10% de los niveles que se tenía durante la infancia.

Esta intolerancia a la leche no es equitativa en todos los lugares, por ejemplo, el hecho de que en el norte de Europa con la aparición de los animales domésticos productores de leche se ha favorecido que los niveles de lactasa sean mayores en adultos pudiendo tomar leche sin ningún problema gastrointestinal, en este caso una hipotética alteración genética que mantuviese los niveles de lactasa elevados podría ser favorable en estas zonas en donde la leche es una fuente de calorías muy asequible e importante.

¿Qué ocurre con la lactosa en los intolerantes a la leche?



En este caso los bajos niveles de lactasa no permiten digerir la lactosa, cuando pasa del estómago al intestino se encuentra con un ejército de microorganismos, que forman parte de la flora gastrointestinal, para los cuáles la lactosa es un manjar. Esta lactosa es fermentada a ácido láctico al mismo tiempo que generan metano e hidrógeno. Este gas provoca la distensión del intestino y el problema de las flatulencias, retortijones y demás sinónimos, además los elevados niveles de ácido láctico y de lactosa no digerida, que son osmóticamente activas, producen la entrada de agua en el intestino produciendo diarrea.

Si el problema es grave pueden darse serios problemas por deshidratación e incluso problemas a la hora de absorber los nutrientes a nivel del intestino.

La única solución que queda es reducir el consumo de leche, o leche baja en lactosa…o también ingerir la enzima lactasa junto con los productos lácteos.

Ictericia fisiológica del recién nacido

Muchas veces, si habéis ido al hospital a visitar el hijo recién nacido de un amigo o de una amiga, y yo mismo lo he vivido con mi propia hermana, habréis visto que muchas veces los tienen en la incubadora bajo una especie de lámpara, desnudos y con una venda en los ojos que en algunas ocasiones tienen el dibujo de unas divertidas gafas de sol. 

Al niño no le pasa nada y es normal que lo sometan a este tratamiento de luz ultravioleta. ¿Pero que es la ictericia y que tiene que ver con todo esto?

Se dice que alguien sufre ictericia cuando los niveles en sangre de bilirrubina son mayores de 2 mg/dl. La bilirrubina es un compuesto resultante del metabolismo del grupo hemo.

Los eritrocitos, que son ricos en esta molécula ya que es la encargada de coordinarse con el hierro permitiendo el transporte del oxígeno en sangre, se renuevan ya que tienen una vida media de unos 120 días. Una vez son degradados la parte proteica de la hemoglobina se metaboliza sin ningún tipo de problema, el hierro se extrae del grupo hemo (ya expliqué en otra entrada que el hierro es un bien escaso en nuestro organismo) y finalmente el grupo hemo se metaboliza hasta bilirrubina. La bilirrubina que se genera en nuestro organismo es eliminada a través de las sales biliares por las heces y en ocasiones puede servir como precursor de otras moléculas.

No obstante hay ocasiones en que la bilirrubina en sangre aumenta y puede ser realmente peligrosa, sobre todo en un recién nacido, ya que la bilirrubina inhibe la síntesis de DNA (algo esencial para células proliferantes que van a contribuir al crecimiento y el desarrollo del recién nacido), inhibe las ATPasas (moléculas generadoras del ATP) en las mitocondrias y un largo etc..

En el recién nacido es habitual que los niveles de bilirrubina estén por encima de los valores normales ya que fisiológicamente se dan una serie de condiciones que favorecen este hecho. De entrada, hay una gran destrucción de eritrocitos ya que la mayoría corresponden a eritrocitos fetales que en su interior contienen aun la hemoglobina fetal y por tanto deben ser eliminados, además en el hígado durante la etapa fetal hay eritropoyesis y por tanto la presencia de tejido hematopoyético dificulta la circulación hepática y el transporte de la bilirrubina al hepatocito para destinarla a la vesícula biliar.

Además la propia molécula de bilirrubina dificulta su metabolismo y eliminación ya que es una molécula que al contener dobles enlaces alternados es resonante y puede adoptar múltiples formas de resonancia, algunas son mejor reconocidas que otras por los receptores y transportadores. No obstante como cualquier otra molécula resonante tienen capacidad de absorber la luz, y parece ser que la luz UV favorece la aparición de formas resonantes más fáciles de eliminar y metabolizar, y eso explica las sesiones de rayos UV a los que son sometidos los recién nacidos y también explica las “manías” de las abuelas (que saben más de lo que parece) de decir: ¡Ese niño está muy amarillito! ¡Sácalo para que tome el sol! Y es que un exceso de bilirrubina se refleja en la coloración amarillenta de la piel por la capacidad de absorber en determinadas longitudes de onda.

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La importancia del hierro en el organismo

 

¿Quién no recuerda los dibujos de Popeye el marino? ¿Ese marinero tan poco saludable que fumaba pipa y que sin embargo tenía obsesión por las espinacas? La verdad es que estos dibujos se han quedado bastante en el olvido y han sido sustituidos por otros mucho más comerciales en los tiempos que corren.

En estos dibujos cada vez que Popeye tenía que enfrentarse a su enemigo Brutus tomaba un bote de espinacas que por la gran cantidad de hierro que tienen le confería un poder bastante peculiar.

¿Pero por qué tanta importancia al hierro?

Si uno se para a pensar el hierro en nuestro organismo es mucho más importante de lo que parece, aquel que tenga un mínimo de conocimientos en biología sabrá que el hierro interviene en infinitos procesos celulares. Desde ser uno de los componentes principales de las cadenas de transporte electrónico de las mitocontrias, y por tanto imprescindible para la respiración y la síntesis de ATP, pero también en el transporte de oxígeno, ya que la hemoglobina coordina el oxígeno con el hierro para ser transportado. Además participa en muchas otras reacciones como cofactor.

Por tanto es evidente su importancia, sin embargo el hierro es uno de los elementos más difíciles de adquirir por parte del organismo, y uno de los más complicados de procesar.

El hierro de absorbe en el duodeno como Fe2+, pero del total del hierro ingerido, tan sólo entre el 5 y el 10 % es absorbido. Además una vez es absorbido debe almacenarse de forma que no interactúe con otros procesos y genere radicales libres ni nada por el estilo…para ello hay una proteína que se conoce como ferritina y que constituye una especie de vesícula proteica en cuyo interior se almacena el hierro formando cristales de hidroxifosfato.

Hay un gran número de patologías que derivan de la falta de hierro, entre ellas la más conocida es la anemia ferropénica. Esta causada por un aporte insuficiente o bien por alteraciones en la absorción, también en ocasiones puntuales puede deberse a una pérdida excesiva, como por ejemplo una hemorragia.

Por tanto es importante estar alerta con la dieta y su contenido en hierro, si nos paramos a pensar, en principio, lo que se conoce como carne roja sería lo más recomendable para tener una dieta rica en hierro por la gran cantidad de mitocondrias que hay en este tipo de carne, y por tanto hierro de los complejos respiratorios, ya que, al fin y al cabo esta carne es puro músculo, también el hígado por ser el sitio de almacenamiento.

¿Y por qué las espinacas? Las células vegetales también poseen mitocondrias (no lo olvidemos que hay gente que no lo tiene muy claro), pero el principal aporte de hierro proviene de los fotosistemas. En los dos fotosistemas aparecen complejos de hierro y azufre. Las espinacas son muy ricas en pigmentos fotosintéticos y también en fotosistemas y eso explica la gran importancia en el aporte de hierro.

No olvidéis que,como ya os he dicho otras veces, llevando una dieta rica y variada como es la dieta mediterránea no tenéis porqué tener problemas con deficiencias de hierro, y si los hay siempre queda la opción de tomar

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